CN108539100A - 一种锂电池 - Google Patents
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Abstract
一种锂电池，电芯(1)包括正极片(3)、负极片(4)和隔膜(5)，多个电芯(1)组成锂电池，其特征在于，其特征在于电芯(1)的正极片(3)或负极片(4)的四周边缘壁面设置有防护构造(2)。由于极片边缘在工艺加工过程中并不能保证平滑，受到技术工艺条件的限制，极片的边缘出现毛刺，利用防护构造将极片边缘包覆绝缘，降低了极片边缘在动态环境中与隔膜的破坏性摩擦，也保护了极片使其能更好的进行其他工艺操作。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种锂电池。
(二)背景技术
现有技术中，一般是通过隔离膜来实现阳极集流体与铝塑膜之间的隔离。由于市场对电芯能量密度的要求越来越高，隔离膜的厚度、铝塑膜的聚丙烯层厚度、阳极集流体厚度也随着变薄。一方面，变薄的隔离膜与聚丙烯层耐穿刺强度随之降低，另一方面，由于锂电池阳极集流体为铜箔，而相关技术中工艺条件的限制，铜箔的端面会存在毛刺，极限条件下可能造成阳极端面毛刺刺穿隔离膜与铝塑膜的情况发生，而变薄后的阳极集流体在卷绕形成电芯时两侧转角处会更尖锐，因此更加剧了阳极集流体刺穿隔离膜与铝塑膜的聚丙烯层的可能性。
隔离膜与铝塑膜的聚丙烯层被刺穿后会导致漏液，更严重的会导致阳极与铝塑膜的铝箔层接触导通，发生电化学反应导致该位置产生腐蚀现象，同样导致漏液和腐蚀。因此，研究一种新型的锂电池已为急需。
(三)发明内容
本发明针对上述现有技术的不足而提供一种能够有效降低铝塑膜被极片刺穿的几率的锂电池。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：一种锂电池，电芯包括正极片、负极片和隔膜，正极片、负极片和隔膜组成电芯，其特征在于所述正极片或/和负极片的四周边缘设置有防护构造。由于极片边缘在工艺加工过程中并不能保证平滑，受到技术工艺条件的限制，极片的边缘出现毛刺，利用防护构造将极片边缘包覆绝缘，降低了极片边缘在动态环境中与隔膜的破坏性摩擦，也保护了极片使其能更好的进行其他工艺操作。
本发明的特征还在于所述防护构造为绝缘漆或绝缘胶或硅胶。绝缘漆防护构造的工艺过程简单方便，结合相应规格的刷漆工具，可以用不同的施工工艺(如涂刷、浸渍或滚刷)涂覆在极片四周表面，最后形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。固态薄膜包覆极片边缘，与极片形成完整地一个整体，有效的保护了极片。绝缘胶防护构造或者硅胶防护构造可以设置与极片保护位置对应的尺寸贴合在极片边缘，达到同样的保护绝缘效果。
本发明的特征还在于正极片或负极片的极耳周边设置有防护构造。正负极片分别是以铝箔和铜箔作为集流体，在工艺加工过程中，极片四周均会不同程度出现毛刺或其他锋锐边缘，防护构造的设置能有效将极片四周保护绝缘。
本发明的特征还在于所述防护构造覆盖于极片的四周横向截面。(极片四周横向截面与隔膜接触，防护构造覆盖于四周横截面上能有效降低它们之间的摩擦，能保证电池正常安全的工作并延长电池的使用寿命。
本发明的特征还在于防护构造设置在极片的端部壁面或包裹极片的端部。极片端部壁面或端部与隔膜接触，防护构造覆盖于端部壁面或端部上能有效降低它们之间的摩擦，能保证电池正常安全的工作并延长电池的使用寿命。
本发明的特征还在于防护构造通过涂刷或浸渍或滚刷方式设置在极片或/和极耳的四周边缘。极耳的四周包覆防护构造能有效的保护极耳，使得极耳与外部接触面绝缘，延长电池的使用寿命，且防护构造通过涂刷或浸渍或滚刷方式设置，工艺更简单。
本发明的特征还在于防护构造通过挤出或覆盖方式设置在极片或/和极耳的四周边缘。极耳的四周包覆防护构造能有效的保护极耳，使得极耳与外部接触面绝缘，延长电池的使用寿命，且防护构造通过挤出或覆盖方式设置，工艺更简单。
本发明的特征还在于所述防护构造的延伸率为0.2％～0.8％。防护构造具有拉伸的物理性能，能够很好适应环境变化不受破坏，对电极片的保护更有优势。
本发明的特征还在于所述涂层的厚度为10～200μm。涂覆层厚度会受到涂层能力的限制，为防止涂层在卷绕时裂开以及从集流体上剥落，同时保证达到电池的能量，涂覆层的厚度在此范围内具有较好地效果。
(四)附图说明
图1是电芯的结构。
图2是本发明实施例1的示意图。
图3是本发明实施例3的示意图。
图4是本发明实施例4的示意图。
图中，1、电芯，2、防护构造，3、正极片，4、负极片，5、隔膜
(五)具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种电芯1，包括正极片3、负极片4和隔膜5，多个电芯1组成锂电池，隔膜5以Z字型卷绕方式将正极片3、负极片4绝缘隔开，正负极片上设置有极耳。
本发明的特征在于所述电芯1的正负极片的边缘上设置有防护构造2。如图2所示，电芯1包括正极片3、负极片4和隔膜5，隔膜5以Z字型卷绕方式将正极片3、负极片4绝缘隔开，其特征在于正极片3、负极片4的四周边缘壁面设置有防护构造2，防护构造2是一层固态薄膜，包覆极片上的金属层形成的毛刺边缘。
本发明的特征在于所述电芯1的正负极片的边缘上设置有防护构造2。如图3所示，电芯1包括正极片3、负极片4和隔膜5，隔膜5以Z字型卷绕方式将正极片3、负极片4绝缘隔开，其特征在于正极片3、负极片4的四周边缘壁面设置有防护构造2，防护构造2是一层固态薄膜，包覆极片上的金属层和正负极材料涂层形成的毛刺边缘。
本发明的特征在于所述电芯1的正负极片的边缘上设置有防护构造2。如图4所示，电芯1包括正极片3、负极片4和隔膜5，隔膜5以Z字型卷绕方式将正极片3、负极片4绝缘隔开，其特征在于正极片3、负极片4的四周边缘壁面设置有防护构造2，防护构造2是一层固态薄膜，包覆极片整个边缘。
本发明的特征还在于所述防护构造的延伸率为0.2％～0.8％。
Claims (10)
1.一种锂电池，电芯(1)包括正极片(3)、负极片(4)和隔膜(5)，多个电芯(1)组成锂电池，其特征在于，其特征在于电芯(1)的正极片(3)或负极片(4)的四周边缘壁面设置有防护构造(2)。
2.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述防护构造(2)为绝缘漆或绝缘胶或硅胶或绝缘膜或弹性胶圈或弹性膜层。
3.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，在极耳的周边设置有防护构造(2)。
4.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述防护构造(2)覆盖于极片的四周横向截面。
5.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，防护构造(2)设置在极片的端部壁面或包裹极片的端部。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的锂电池，其特征在于，所述正极片(3)的正极材料包括选自硅、锗、锡和铜中的任意一种金属单质、合金或化合物。
7.如权利要求6所述的锂电池，其特征在于，所述正极片(3)的正极材料包括选自镍、铁、锌、钴、铬、锰、钼和锑中的至少一种金属材料以及部分或完全包覆所述至少一种金属材料的碳材料。
8.如权利要求1至5中任一权利要求所述的锂电池，其特征在于，防护构造(2)通过涂刷或浸渍或滚刷或挤出或覆盖等方式设置在极片或/和极耳的四周边缘。
9.如权利要求1至5中任一权利要求所述的锂电池，其特征在于，所述防护构造(2)的延伸率为0.2％～0.8％。
10.如权利要求1至5中任一权利要求所述的锂电池，其特征在于，在极片的集流体和电极材料之间涂敷导电涂层，导电涂层的单面厚度为0.1～10μm；或者所述涂层包括氟化石墨烯材料、导电剂及粘结剂，所述导电剂为乙炔黑、碳纳米管、气相生长碳纤维、导电石墨及导电碳黑中的至少一种，所述粘结剂为聚偏氟乙烯；或者所述涂层的厚度为10～200μm；或者所述极片的厚度为60～100μm。
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